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湖南科技大學 實習報告 學 院： 機電工程學院 班 級： 11級機設(shè)五班 姓 名： 嚴一雄 指導(dǎo)老師： 胡忠舉 前言 本篇實驗報告主要是關(guān)于箱體類零件加工工藝的分析，以上學期在湘潭江麓機電集團有限公司的實訓(xùn)經(jīng)驗為基礎(chǔ)，結(jié)合本次畢業(yè)設(shè)計題目，作為本次畢業(yè)設(shè)計的開題報告。 本課題的關(guān)鍵是對某型號變速箱的加工工藝分析，擬定出可能的加工工藝路線，通過分析對比，結(jié)合操作的可行性，方便性，經(jīng)濟性，選定出最優(yōu)的方案，以此選定出合適的裝備，設(shè)計出相應(yīng)的專用夾具。根據(jù)圖紙要求以及箱體類零件的加工原則，確定先面后孔，粗精分開加工，選擇合理的熱處理工序，加工之前確定好粗精加工的基準，以此安排合理的工藝路線，同時還要確定好每一工序的機械加工余量，確定工件尺寸和公差，計算出工序工時，通過這些條件的分析，來選定最合理的工藝路線。 目錄 1、 緒論 2、 零件的分析 3、 設(shè)計工藝規(guī)程 1、 緒論 箱體類零件一般是指有一個以上孔隙，內(nèi)部有一定的空腔，將機器部件中的軸，齒輪等有關(guān)部件集中在一起，組裝成一個整體的零件。這類零件在汽車制造，飛機制造等機械行業(yè)較為廣泛應(yīng)用，例如汽車中的減速器箱體，發(fā)動機箱體等等。因為箱體要將機器中的部件集中在一起，要保證箱體內(nèi)零件能夠精確地運行，所以箱體加工的精度與質(zhì)量會影響到機器的運行正常與否，同時還會影響零件的壽命，性能等等。其他國家如丹麥，德國生產(chǎn)的減速器處于領(lǐng)先位置，特別是在制造工藝方面有很大優(yōu)勢，工作可靠性強，壽命也長，但是其體積和重量問題還未得到解決，所以當今的箱體類零件是朝著大功率，大傳動比，體積小，效率高的方向進行發(fā)展的。 ? 2、 零件的分析 以本次畢業(yè)設(shè)計的零件做為參考，如圖所示： 1、 零件的結(jié)構(gòu)分析： 箱體類零件有很多種類，其大小和結(jié)構(gòu)形式會因在機器中的功用而不同，但是從工藝方面來說它們有很多共同之處： （1） 內(nèi)部都有空腔，結(jié)構(gòu)形狀較為復(fù)雜； （2） 一般都有平行孔隙或者垂直孔隙； （3） 箱體大部分都是有五個或者六個平面組成的整體； 2、 箱體類零件的技術(shù)要求； （1） 軸類支撐孔要達到相應(yīng)的粗糙度，精度等； （2） 位置精度：平行孔隙的同軸度，孔的端面的垂直度等等； （3） 加工過程中的基準面要有一定的平面度，以保證后續(xù)加工的精度； 3、 材料的選擇 箱體類零件一般選擇的材料為灰鑄鐵，材料的牌號選擇為HT200，大批量生產(chǎn)，所以毛坯常用金屬模機器造型，毛坯精度高，加工余量可適當減小，經(jīng)常會安排人工時效處理，目的是為了減小鑄造時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，減小變形，保證加工精度的穩(wěn)定性，精度要求較高的箱體零件一般會在粗加工之后再安排一次時效處理，用來消除粗加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，進一步提高精度的穩(wěn)定性。 3、 設(shè)計工藝規(guī)程 （1） 基準面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的合理正確，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過程的問題百出，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 粗基準的選擇：考慮到以下幾點要求，選擇箱體零件的重要孔（即2——Φ80mm孔）的毛坯孔與箱體內(nèi)壁作粗基準：第一，在保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量盡量均勻；第二，裝入箱體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)零件（如齒輪、軸套等）與箱體內(nèi)壁有足夠的間隙；此外還應(yīng)能保證定位準確、夾緊可靠。 精基準的選擇：犁刀變速齒輪箱體的N面和2——Φ10F9孔既是裝配基準，又是設(shè)計基準，用它們作精基準，能使加工遵循“基準重合”的原則，實現(xiàn)箱體零件“一面兩孔”的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了“基準統(tǒng)一”的原則。此外，N面的面積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單、可靠，操作方便。 （2） 制作工藝路線 設(shè)計工藝路線是為了使零件的尺寸精度，粗糙度都能夠達到標準，生產(chǎn)過程中要盡可能的提高效率，但同時也要考慮到經(jīng)濟性的原則，以便使生產(chǎn)成本下調(diào)。 工藝路線一： 工序號 工 序 內(nèi) 容 鑄造 時效 涂底漆 10 粗銑N面 20 鉆擴鉸2——Φ10F9孔(尺寸留精鉸余量)，孔口倒角1×45° 30 粗銑凸臺面 40 粗銑R面及Q面 50 粗鏜2——80mm 孔，孔口倒角1×45° 60 鉆Φ20mm孔 70 精銑N面 80 精鉸2——Φ10F9 孔 90 精銑R面及Q面 100 精鏜2——80H7孔 110 擴鉸SΦ30H9球形孔，鉆4——M6螺紋底孔，孔口倒角1×45°，攻螺紋4——M6 120 鉆4——Φ13mm孔 130 刮4——Φ22mm平面 140 鉆8——M12螺紋底孔，孔口倒角1×45°，鉆鉸2——Φ8N8，孔口倒角1×45°，攻螺紋 8——M12 150 檢驗 160 入庫 工藝路線二： 工序號 工 序 內(nèi) 容 簡 要 說 明 鑄造 時效 消除內(nèi)應(yīng)力 涂底漆 防止生銹 10 粗銑N面 先加工基準面 20 鉆擴鉸2——Φ10F9孔至Φ9F9，孔口倒角1×45°鉆4——Φ13 留精擴鉸余量 30 粗銑R面及Q面 先加工面 40 銑凸臺面 后加工孔 50 粗鏜2——Φ80 孔，孔口倒角1×45° 粗加工結(jié)束 60 粗銑N面 精加工開始 70 粗擴鉸2——Φ10F9 孔，并提高精度至2——Φ10F7 提高工藝基準精 80 精銑R面及Q面 先加工面 90 精鏜2—— 80H7孔 后加工孔 100 鉆Φ20孔，擴鉸SΦ30H9球形孔，鉆4——M6螺紋底孔，孔口倒角1×45°，攻螺紋4——M6——6H 次要表面在后面加工 110 刮4——Φ22mm平面 120 鉆8——M12螺紋底孔，孔口倒角1×45°，鉆鉸2——Φ8N8，孔口倒角1×45° 130 攻螺紋8——M12——6H 工序分散，平衡節(jié)拍 140 檢驗 150 入庫 工藝方案的分析與比較 3．5．1 工藝規(guī)程選擇的基本因素 （1）生產(chǎn)規(guī)模 生產(chǎn)規(guī)模是決定生產(chǎn)類型的主要因素，既是設(shè)備、用具、機械化與自動化程度的選擇依據(jù)。 （2）制造零件所選用的坯料或型材的形狀、尺寸和精度。 它是選擇加工總余量和加工過程中的頭幾道工序的決定因素；本設(shè)計采用HT200的毛坯材料。 （3）零件材料的性質(zhì) 它是決定熱處理工序和選用設(shè)備及切削用量的依據(jù)； （4）零件制造的精度 包括尺寸公差、形位公差以及零件圖上所指定的或技術(shù)條件中所補充指定的要求。 （5）零件表面粗糙度是決定表面上光精加工工序的類別和次數(shù)的主要因素。 （6）特殊的條件 如工廠的設(shè)備和用具的條件等。 （7）編制的加工規(guī)程要在既定的生產(chǎn)規(guī)模與生產(chǎn)條件下達到最經(jīng)濟與安全的效。 3．5．2 工藝規(guī)程的基本分析 （1）底面、側(cè)面、端面可采用粗銑—精銑，粗刨—精刨工藝。因為底面?zhèn)€導(dǎo)向面的精度個粗糙度要求較高，又是裝配基準和定位基準，所以在精刨后竟進行精細加工——研磨。 （2）直徑小于50mm的孔，一般不鑄造，可采用鉆——擴（本精鏜）——鉸（精鏜）的工藝。對已鑄出的孔，可采用粗鏜一半精鏜一精鏜的工藝。 （3）為了保證箱體主要表面精度和粗糙度的要求，避免粗加工時有與切削量較大引起工件變形或可能劃傷已加工表面，整個工藝過程分為粗加工和精加工兩個階段。 （4）為了保證各主要表面位置精度的要求，粗加工和精加工時應(yīng)采用統(tǒng)一的定位基準，此外，各主要孔的加工應(yīng)在一次安裝中完成，并可采用鉆?？ň?，這樣可以保證位置精度的要求。 （5）整個工藝過程中，無論是粗加工階段還是精加工階段，都應(yīng)遵循“先面后孔”的原則，就是先加工平面，然后以平面定位在加工孔。這是因為：第一，平面常常是箱體的裝配基準；第二，平面的面積較孔的面積大，以平面定位零件裝卡穩(wěn)定、可靠。因此，以平面定位加工孔，有利于提高定位精度和加工精度。 在方案一中，如粗車N面，因工件和夾具的尺寸較大，在臥式車床上加工時，它們的慣性較大，平衡較困難；又由于N 面不是連續(xù)的圓環(huán)面，車削中出現(xiàn)斷續(xù)切削，容易引起工藝系統(tǒng)的振動，故改用銑削加工。 工序40應(yīng)在工序30前完成，使R面和Q 面在粗加工后有較多的時間進行自然時效，減少工件受力變形和受熱變形對2-Φ80mm孔加工精度的影響。 精銑N面后，N 面與2-Φ10F9孔的垂直度誤差難以通過精鉸孔糾正，故對這兩孔的加工改為擴鉸，并在前面的工序中預(yù)留足夠的余量。 4-Φ13mm孔盡管是次要表面，但在鉆擴鉸2-Φ10F9孔時，也將4-Φ13mm孔鉆出，可以節(jié)約一臺鉆床和一套專用夾具，能降低生產(chǎn)成本，而且工時也不長。 同理，鉆孔工序也應(yīng)合并到擴鉸球形孔工序中。這組孔在精鏜孔后加工，容易保證其軸線與2-Φ80H7孔軸線的位置精度。 工序140中工步太多，工時太長，考慮到整個生產(chǎn)線的節(jié)拍，應(yīng)將8-M12螺孔的攻螺紋作另一道工序。 綜上所述，方案二是方案一的進一步改進，所以選擇第二種工藝路線方案。比較方案一和方案二：方案一把粗銑端面和精銑端面分開進行，方案二把粗精銑放在了統(tǒng)一工序中，另外，方案一的粗鏜軸孔和精鏜軸孔分開進行，方案二對每個軸孔的粗鏜精鏜同時進行，由此分析，方案一優(yōu)于方案二，因為對孔的粗鏜和精鏜分開加工有利于提高孔的質(zhì)量，而且可以提高軸孔之間的位置精度和各自的尺寸精度；對端面的粗銑和精銑分開加工也有利于提高端面的平面質(zhì)量?？偟膩碚f方案一生產(chǎn)的產(chǎn)品比方案二生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量要高，所以選擇方案一比較合適。